摇摇棒程序与电路设计说明.doc

《摇摇棒程序与电路设计》 摇摇棒是一种利用人眼视觉暂留现象实现动态图像显示的创意装置。该设计主要由硬件电路和软件程序两部分组成。硬件部分主要包括AT89S52单片机作为控制器，16只LED发光管作为显示单元，以及水银开关和画面切换开关等关键组件。 1. **硬件电路设计** - **显示部分**：16只LED发光管以共阳的方式连接，由单片机的P0和P2口控制，通过输出低电平点亮。P0口需加上拉电阻RA1以稳定电路。每只LED在点亮时两端电压约为3V，保证在安全范围内。 - **保护电路**：LED公共端串联的二极管D1起保护作用，防止电压过高损坏LED。 - **控制部分**：K1是画面切换开关，用于切换显示内容；S1是水银开关，其作用是在摇动过程中，只有在特定方向摇动时才显示内容，避免出现镜像。 - **优化建议**：为了提高显示效果，建议使用直径3mm的高亮LED，并且水银开关斜向45°放置，减少因水银珠抖动带来的不稳定因素。 2. **软件程序设计** - **程序功能**：该程序采用外部中断INT0方式控制显示，实现64*16像素的LED显示。 - **取模方式**：纵向取模、字节倒序，这种设计可以优化显示效果和程序效率。 - **代码结构**：程序中定义了变量和常量，如KEY定义为P3_0作为画面切换按键，disp和pic分别用于指示显示汉字的指针，num用于中断计数。同时，程序包含预定义的汉字字符数组，如love[]和loveyou[]，分别用于存储要显示的汉字或图案。 3. **工作原理** - 当摇摇棒在特定方向摇动时，水银开关S1接通，单片机接收到信号，通过P0和P2口按照预设的显示数据顺序点亮LED，形成连续的画面。由于人眼的视觉暂留效应，一系列快速闪烁的LED会呈现出连续的图像。 4. **优化与注意事项** - 为了确保程序正常运行，下载程序和调试时必须保证5V电压供电。 - 在实际使用中，可以使用3节干电池串联得到4.5V电压。 - 选择LED时要考虑亮度、大小和颜色，以达到最佳视觉效果。 - 水银开关的安装位置和角度调整是关键，以减少抖动，提高显示稳定性。 摇摇棒的设计巧妙地结合了硬件和软件，通过精确的电路设计和编程实现了动态图像的显示，展示了电子技术与创意设计的完美融合。